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Gerät zur Ausführung von Arbeiten unter Wasser Die Erfindung bezieht
sich auf ein Gerät zur Ausführung von Arbeiten unter Wasser, bestehend aus einem
Auftriebsteil und einer Mehrzahl von Säulen, die ihrerseits ganz oder teilweise
als Auftriebskörper ausgebildet sein können und von denen in der Arbeitsstellung,
in welcher mindestens der Geräte-ünterteil in das Wasser abgesenkt ist, eine oder
mehrere dauernd über den Wässerspiegel vorstehen und welche die zur Ausführung der
Arbeiten notwendigen Ausrüstungen.. tragen.:
| Eine derselben besteht aus an den Ecken angeordneten großen |
| vertikalen deiikkKaten und eiset Anzahl von. HohlsäulAng Wd |
| bei die ääüieriehdeh Üid die Sehkkästeh die A'eie@le |
| überfluten er.v@iele äüden deund der. Xäeeeeä ä.b- |
| senkt. 3.eibel ist; ein tia.ühtA bätt .ivtliieeteä hütt |
Eine weitere bekannte Ausführungsform besteht aus zwei übereinandergesetzten
Auftriebskörpern, deren unterer die Säulen trägt, welche durch den oberen vorstehen
und an diesem befestigt werden können. Hierbei wird der untere Teil auf den Grund
abgesenkt, wobei er von dem oberen, auf der Wasseroberfläche ruhenden Teil kontrolliert
wird, so daß Stabilität gewährleistet ist. Nach dem Absenken des unteren Teiles
kann der obere Teil längs der Säulen angehoben werden bis zu einer ausreichenden
Höhe über dem Wasserspiegel. Auch diese Ausführung erfordert ein flaches oder nivelliertes
Seebett. Schliesslich sind Geräte bekannt,-bei welchen die Arbeitsplattform durch
Säulen o.dgl. in einer großen Höhe über dem an der Arbeitsstelle abzusenkenden Schwimmteil
getragen sind. Das Absenken bereitet hier große Schwierigkeiten wegen des Fehlens
der erforderlichen Stabilität; und auch in diesem Fall ist ein nivellierter Grund
erforderlich. In großen Tiefen kann dieses Gerät nicht zur Anwendung kommen.
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Die bekannten Geräte können, vor allem in tiefen Gewässern, nur mit
Schwierigkeit bewegt werden, insbesondere dann, wenn
| das Gerät durch in den Grund getriebene Pfähle gesichert wer-- |
| den. muße um eine unerwünschte horizontale Bewegung- z-ü- vor- |
| hihdörni Derartige Pfähle müssen dann zuerst wieder gezogen |
| werden. |
| Der Erfindung Megt die Aufgabe zu Grunde, ein Geratzu. schaf- |
| fen, das mühelos auf eneh nicht nivellierten Grund gesetzt |
| und ausserdem ohne Schwierigkeit auf solchem Grund bewegt |
werden kann.
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Die Lösung der Aufgabe liegt darin, daß unterseitig des abzusenkenden
Geräteteiles eine Mehrzahl von kurzen, ausziehbaren Säulen vorgesehen ist und daß
diene Säulen als Schreitwerke ausgebildet oder mit Antriebsgliedern, z.B. Gleisketten,
versehen sind. Der abzusenkende Teil des Gerätes muß dabei nicht notwendig selbst
auf dem Grund liegen, sondern stützt über diese kurzen Säulen auf, die in vertikaler
Richtung um ein größeres oder kleineres Maß beweglich sind, um Wellungen oder anderen
Unebenheiten des Grundes zu folgen. Diese Säulen haben eine Basis, deren Abmessung
so ist, daß die Säulen nicht zu tief in den Grund eindringen, daß sie aber durch
begrenzte Eindringtiefe in der Horizontalrichtung fixiert sind.
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In der einfachsten Ausführung ruht das Gerät mit seinem vollen Gewicht
über die kurzen Säulen auf dem Grund.
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Bei der bekannten Ausführung, bei welcher die Plattform an langen
Säulen über dem Wasserspiegel sitzt, müssen die Konatruktionsteile, welche die von
der horizontalen Belastung herrührenden Momente aufzunehmen haben und die Relativbewegung
zwischen den Säulen und der Plattform gestatten sollen, verhältnismäßig schwer konstruiert,
sein.
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Bei der erfindungsgemäßen Ausführung, bei welcher kurze Säulen an
dem Unterwasserteil des Gerätes befestigt sind, kann die Konstruktion dieser Teile
@"tesentlch leichtes seih;
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
kann der abzusenkende Geräteteil selbst als Auftriebskörper dienen. Das kann dadurch
erreicht werden, daß durch Druckluft Abteilungen entleert werden, die vor dem Absenken
überflutet worden waren. Durch Kombination der kurzen beweglichen Säulen mit dem
Auftriebsteil ist es dann möglich, den auf die Säulen ausgeübten Druck zu variieren
und den jeweiligen Betriebsverhältnissen anzupassen. Das Gerät kann auf diese Weise
entweder mit seinem vollen Gewicht über die Säulen auf dem Grund liegen oder aber
auch infolge größeren, dem abgesenkten Teil vermittelten Auftriebs nur-mit einem
Teil seines Gewichtes.
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Gibt man dem abgesenkten Teil einen gewissen Auftrieb, so erleichtert
dies die Bewegung des Gerätes in der Horizontalen. Bei einem bekannten Gerät, das
über Säulen auf dem Seegrund ruht und eine Plattform trägt, die zugleich den Schwimmteil
bildet, jedoch von dem Wasser mit Hilfe der Säulen hochgehoben wurde, besteht der
Auftriebskörper aus zwei Teilen, die relativ zueinander in der Horizontalen beweglich
sind, wobei jeder dieser Teile Säulen trägt. Dieses bekannte Gerät, bei welchem
der Schwerpunkt infolge der lage der Plattform hoch liegt, erfordert in tiefen Gewässern
eine große Basis, wenn esstabil sein soll; die Konstruktionsteile für die Führungssäulen
müssen schwer sein." Dadurch wird das Gerät sehr teuer. Überdies ist es schwierig,
Säulen, die zunächst das volle Gewicht getragen haben und entsprechend tief in den
Seegrund eingedrungen Bind, aus diesem herauszuziehen mit Hilfe einer gleichzeitig
auf anderen Säulen ruhenden Einrichtung. Es besteht
dabei die Gefahr,
daß das Gerät eine geneigte lage einnimmt, Ausserdem kann der Auftrieb der Arbeitsplattform
nur in Rechnung gestellt werden, wenn diese zuerst wieder längs aller Säulen auf
die Wasseroberfläche niedergelassen worden ist, was viel Zeit in Anspruch nimmt.
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Eine andere zweckmäßige Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gerätes
kann darin bestehen, daß es mit einem Bagger-Werkzeug ausgerüstet ist, das in der
Arbeitsstellung des Gerätes vollständig unter Wasser liegt und an einer Säule in
vertikaler Richtung eingestellt werden kann und um eine Horizontale und/oder vertikale
Welle verschwenkbar ist. Es wird auf diese Weise ein Gerät geschaffen, mit dessen
Hilfe in tiefen Gewässern ein Kanal ausgehoben werden kann, der z.B. für die Verlegung
von Tunnel-Abschnitten bestimmt ist.
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Da bei dem erfindungsgemäßen Gerät dank der Vereinigung kurzer Säulen
und der möglichen Einstellung des durch diese Säulen auf den Grund ausgeübten Druckes,
die auf diesen Säulen und damit auf dem Gerät ruhende Belastung niedrig gehalten
werden kann, wird, verglichen mit Konstruktionen, die lange und schwere Säulen benötigen,
erheblich an Material und Kosten gespart.
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Um eine möglichst niedrige Schwerpunktlage zu erhalten, weist das
abzusenkende Geräteteii vertikale Auftriebskästen auf,die nur bodenseitig verbunden
sind. Diese Verbindung im unteren Teil kann auf verschiedene Weise erreicht werden.
Sie kann ihrerseito aus Auftriebselementen bestehen. Die einzigEntiber
dem
Wasserspiegel stehenden Teile sind die vertikalen Auf. triebskästen oder Säulen.
Diese können so angeordnet sein, daß das Gerät zugänglich und leicht zu transportieren
ist. Sie können durch Flußplattformen verbunden sein.
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Gemäß einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gerätes kann
vorgesehen sein, daß die Teile, in welchen. die mnit Antriebsgliedern ausgerüsteten,
ausziehbaren Säulen enthalten sind, derart in Luftkammern eingeschlossen sind, daß
die Führungsglieder und die Antriebsglieder gegen Eindringen von Wasser geschützt
sind. Auf diese Weise werden diese Glieder, was für die Leistungsfähigkeit der Säulen
wesentlich ist, von der Korrosion durch das Wasser geschützt. Die Figuren erläutern
die Erfindung an Ausführungsbeispielen. Es stellen dar: Die Figuren 1, 2 und 3 eine
Seitenansicht, eine Stirnansicht und den Grundriß eines erfindungsgemäßen Gerätes,
das geeignet ist zum Baggern eines Kanals in einer Tiefe von bis zu 60 m und mehr,
Figur 4 eine weitere Ausführungsform während des Transportes, Figur 5, 6 und 7 Stirnansicht,
Seitenansicht und Grundriß der Ausführungsform der Fig. 4, Figur B den horizontalen
Schnitt durch eine bewegliche Säule längs der Linie VIII-VIII zu Fig.
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Figur 9 den vertikalem Schnitt längs der Linie IX-IX zu
fig. 8, Figur 10 den vertikalen Schnitt nach der Linie X-X zu Fig. 9, Figur 11 eine
abgewandelte Ausführungsform einer Säule, Figur 12 den Schnitt nach Linie XII-XII
zu Figur 11, Figur 13 den Schnitt nach Linie XIII-XIII zu Fig. 11, Figur 14 die
Säule gemäß Figur 11, ausgefahren: Das Gerät der Figuren 1,2 und 3, besteht aus
einem Senkkasten 1, von im wesentlichen rechteckiger form mit vertikalen Senkkästen.
2,3,4 und 5 an den Ecken. Alle diese Senkkästen enthalten Abteilungen oder Kammern,
die überflutet und entleert werden können. An den Ecken des Senkkastens 1 und so
im Bereich der vertikalen Senkkästen, sind an der Unterseite kurze, bewegliche Säulen
6 bis 9 bzw: 10 bis 13 montiert. Diese Säulen können ausgefahren und eingezogen
werden mit Hilfe von hydrauliaohen Zylindern 14, die in horizontalen, im Detail
nicht gezeigten Führungen laufen, In diesen Führungen können sie z.B. durch hydraulische
Zylinder 15 bewegt werden, und zwar die Säulen 6 bis 9 in der Längsrichtung des
Gerätes, die Säulen 10 bis 13 hingegen in einer Richtung, die mit der Längsrichtung
einen Winkel einschließt, wie durch die Achsen 16,17,18 und 19 in Fig. 3 angedeutet.
Zwischen
den beiden vertikalen Senkkästen 2 und 3 befindet sieh ein Führungsteil 20,21, in
welchem ein Querverbindungsglied vertikal beweglich ist. Auf diesem Querverbindungsglied
ist ein.Baggerwerkzeug 24 um eine vertikale Welle 22, sowie um eine horizontale
Welle 23 verschwenkbar angeordnet. Am oberen Ende der Senkkästen 2 und 3 sind die
üblichen Ausrüstungen für ein derartiges Gerät angebracht, wie beispielsweise ein
Hebekran, ein Betätigungsmechanismus, ein Unterstand für die Bedienungsmannschaft
und eine lande-Plattform für Hubschrauber. Die Ausführungsform der Figuren 4 bis
7 unterscheidet sich von jener der Figuren l bis 3 in dem Auftriebsteil. Dieser
besteht hier aus zwei Pontons 25,26, die durch eine Brücke 27 miteinander verbunden
sind. Zwischen den beiden Pontons befindet sich ein Teil 28, der seinerseits ganz
oder teilweise als Auftriebskörper ausgebildet sein kann, und der oberseitig Säulen
29 trägt, die in einer Führung der Brücke 27 verriegelt sind. In dieser Stellung
kann das Gerät an die Arbeitsstelle geschleppt werden. Dort angekommen, wird der
Teil 28 mit den Säulen 29 abgesenkt; sobald der Teil 28 den Grund erreicht hat,
kann seine Stellung korrigiert-werden mit Hilfe der kurzen, beweglichen Säulen 30.
Zur gleichen Zeit kann dem Teil 28 ein mehr oder weniger starker Auftrieb gegeben
werden; im allgemeinen ruht jedoch das erfindungsgemäße Gerät mit seinem vollen
Gewicht auf den Säulen. Die Brücke 27 mit den Pontons 25,26 wird dann freigegeben,
so daß sie längs der Säulen 29 nach oben
geht, wobei das Gerät
unbeeinflußt bleibt durch Wellen und Strömungen. Mit Hilfe der kurzen, beweglichen
Säulen kann das Gerät bewegt werden; es kann mit einem Bagger-Werkzeug 31 ausgerüstet
sein, das in der vertikalen Richtung zwischen zwei Führungen 32 einstellbar ist
und um eine vertikale und eine horizontale Welle schwingt.
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Die Figuren 8,9 und 10 zeigen im Detail ein Beispiel für die Konstruktion
der ausziehbaren Säulen, von denen einige in der Längsrichtung (horizontal ) beweglich
sind. In dem Fußteil 33 des Gerätes befindet sich ein zylindrisches Gehäuse 34,
in welchem vertikalbeweglich ein Zylinder 35 in Form eines Bechers verschiebbar
ist. Die Unterseite des Bodens dieses Teiles ist gerundet und mit einem Vorsprung
36 versehen, der tiefer in das Bett eindringt. Der Zylinder 35 ist durch Hydrauliken
37 mit dem Fußteil 33 gekuppelt. Durch Beaufschlagung der Hydrauliken 37 ist es
möglich, die Säule 35 aus der ausgezogenen Stellung der Fig. 9 in die gestrichelt
angedeutete Stellung überzuführen: Neben der Säule 35 befindet sich eine zweite
Säule 38, die in.gleicher Weise durch Hydrauliken 37 beweglich ist, wobei jedoch
die Zylinder dieser Säulen nicht direkt an dem Fußteil 33 befestigt sind, sondern
an einem Teil 39 in Form eines umgedrehten Bechers, welcher in Führungen 40 horizontal
verschiebbar, jedoch gegen vertikale Bewegung gesichert ist: Diesem bewegliche Teil
39 ist mit dem Fußteil 33 durch Hydrauliken 41,42 gekuppelt; durch diese
Hydrauliken
wird eine Horizontalbewegung der Säule 38 ermöglicht. Die Grenzstellungen, welche
die Säule 38 einnehmen kann, sind gestrichelt wiedergegeben. Die Figuren 11 bis
14 zeigen eine Säulenkonstruktion mit einem beweglichen Glied 43, das zwischen Führungen
44 in der Vertikalen gleitet und mit dem Fußteil durch eine Hydraulik 45 gekuppelt
ist. die ausgezogene Stellung der Hydraulik ist in Fig. 14 gezeigt. Am unteren Ende
dieser verschiebbaren Säule befindet sich eine-um Räder laufende Raupe oder Gleiskette
47, welche um eine horizontale Welle 46 einstellbar ist. Die Gleiskette 47 wird
in üblicher Weise angetrieben nicht gezeichnet), so daß sie das ganze Gerät bewegen
kann. Dabei ist nicht zu befürchten, daß das Gerät in weichem Baden stecken bleibt,
weil durch Vergrößerung des Auftriebes, die Möglichkeit besteht, das Gerät zur Durchführung
der Bewegung längs des Grundes leicht anzuheben.
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Wie aus den Figuren 8 bis 14 erkennbar ist, sind die bewegliehen Säulen
in Metallgehäusen eingeschlossen, die Bodenseitig offen sind und oberseitig hermetisch
abgeschlossen werden können, so daß die eingeschlossene Luft nicht entweichen kann.
Wenn der Bodenteil mit den Säulen in tiefes Wasser abgesenkt ist, wird die eingeschlossene
Luft komprimiert und in diese Kammern wird Wasser eindringen. Mit Hilfe einer Druekluftleitung
kann der Druck hinreichend vergrößert werden, um das Wasser außerhalb zu halten.
Auf diese Weise wird gewährleistet, daß die Führungen und die Antriebsmittel durch
Seewasser nicht beschädigt werden.